Ароматты көмірсутектер

Жоспар: 1.Құрылысы. Ароматты қасиеттері. 2. Электрофилды орынбасу реакция лары -S E. Реакцияның механизмі. 3. Электрофилды орынбасу S E реакция ларына электронно-донорлы және электронно- акцепторлы орынбасушыларының әсері. 1 және 2 орынбасушыдар. 4.Бүйірді тізбекті реакциялар. 5.Тотығу-тотықсыздану реакциялар.

Ароматты көмірсутектердің жалпы формуласы С n Н 2n -6, егерьь n 6 Құрылысуы Электронографикалық әдіспен бензол молекуласында өте жоғары симметрия бар екенін көрсетті; Бензол молекуласы теңқабырғалы ялты бұрыш Бензол молекуласында барлық С-С байланыстары тең және олардың ұзындығы 1,39 нм, ол рай (1,54 нм) және қос байланыстан(1,39 нм) айырмашылығы бар.

Валенттік бұрышы тригональды -120 о, көміртек атом дары SP 2 гибридидтенген күйде Әр бір көміртек атомы үш сигма σ- және бір р-орбиталін беріп 6 π –электронды қосарласқан жұйе түзеді. Молекула бензола имеет тенденцию сохранять свою сопряженную систему, поэтому во многих реакциях кратковременное нарушение сопряженной системы быстро регенерируются.

Ароматты сипоты: Қосылыс ароматы деп сана лады егерьь төменгі талаптар орындалса: жабық (плоский) циклі бар; қосарласқан π – электронды жұйесі бокса, Хюккель ережесі орындалса: π – электрон дар саны төменгі формуламен есетеледі: (4n+2) π -электрон дар Бензолға қарағанда нафталин, антрацен, фенантрен термодинамикалық тұрақсыз ( оларда теңелген π – электрон тығыздығы жоқ) Бензолға қарағанда электрофильды орынбасу реакция лары нафталин мен антраценде оңайрак жүреді, және олар өте активді қосылу мен тотығу реакция ларында.

Химиялық қасиеттері : 1. Бензол сақинасында жұретін реакция лары (нитрлеу, сульфирлеу, галоген дэу, алкилдеу, ацилдеу). 2. Бензол сақинасының бұйырында жұретін реакциялар. 1. Алкилдеу реакциясы: 2. Галогендеу реакциясы: Льюис катализатор лары : AlCl 3 FeCl 3, AlBr 3, FeBr 3

S Е реакциясының механизмі : Бірінші стадиясында бензол және оның гомолог тары электрофильді реагент термин - комплекс түзеді (тез жұретін стадиясы). Екінші стадиясында - комплекс σ- комплексе айналлоды (мұнда бірінші көміртек SP 3 –гибридтенген тұрінде ). Электрофил екі электронный –байланыс тұзуге жұмсайды, схонда екінші көміртек атомында электрон жетіспейді, ол «+» зарядталлоды (баяу жұретін стадиясы) Үшінші стадиясында - комплекс тұрақсыз (бензолдың 6 - электронды жұйесі бузылады). Сондықтар σ- комплекс протонды бөледі, ал арен өнімін түзеді (ароматы сипотының тез орнына тускені)

комплекс S Е реакция наң механизмі : Бірінші статусы: Екінші статусы нда : комплекс Үшінші статусы : баяу тез Катализатордың бейтарап молекуласының полярлаундағы және одна электрофильды бөлшектің түзілуіндегі ролі :

3. Ацилдеу реакциясы ацетофенон 4. Нитрлеу реакциясы (нитрлеу қоспасы – концентрлі қоспалар HNO 3, H 2 SO 4 ) комплекс

5. Сульфирлеу реакциясы Кұкірт (VI ) оксиді Бензолсульфон қышқылы

Бензол сақинасындағы орынбасушылардың бағытталуы. Бензол молекуласы симметриялы және көміртек атом дары бірдей болғандықтан электрофильды бөлшек π – комплекс тұзгенде кез-келген көміртек атомы мен әрекеттесе аллоды. Ал егерьь бензол сақинасында бір орынбасушы бокса, хонда -электрон бұлтының симметриясы бузылады. Электрофильды бөлшек (Е + ) ең электрон тығызды жоғары атомға «С» барады

Электрофильды орынбасу реакция ларында әсер етушы орынбасушылар екі топқа бөлінеді: Бірінші топтағы орынбасушылар (ориентатор) : -OH, -NH 2, -NHR, -NR 2, -OR, -NHCOR, Hal (-J,+M), -CH 3 (басқа радикал дар) (+J,+M) Бұл орынбасушылар электрофилді орын басуды орынбасушысы жоқ бензол мен салыстырғанда жылдамдатады және реакция на орто-, пара- жағдайға бағыттайды. ОН OH Br Br +3Br 2 -3HBr 2,4,6-трибромфенол Br

Екінші топтағы орынбасушылар (ориентатор) : -NO 2 ; -SO 3 H; -CH=O; -C(O)R; -C(O)OH; -CN -C(O)OR; (-J, -M) Бұл орынбасушылар электрофилді орынбасуды баяулатады және еңгізілетін торты мета- жағдайға бағыттайды: NO 2 NO 2 + HONO 2 (H 2 SO 4 ) - H2O NO 2 нитробензол 1,3 - динитробензол

Бензолсақинасында бірнеше орынбасушылар бар болғанда олардын орынбасуы келісілген бағыттау бойынша болады п-нитротолуол 2,4-динитротолуол Келісілмеген бағыттаудың 3 түрлі түзілу жолы бар, при этом влияние ориентантов 1 рода преобладающее.

I I ** * II * I * * I ** > >>>>> Келісілген бағыттау I II ** * * I I ** II ** ** I II ** * * * NO 2 > COOH > SO 3 H Келісілмеген бағыттау

Малеин ангидриді Бензол Циклогексан Тотығу және тотықсыздану реакция лары Ароматты қосылыстар тотығу реакцияларға тұрақты Қалыпты жағдайда бензолға әсер етпейді төменгі тотықтырғыштар: HNO 3, K 2 Cr 2 O 7, H 2 SO 4, KMnO 4. Ал тотықсыздану реакциясында бензол дан циклогексан тұзіледі

hν S R гексахлорциклогексан Галогендеу реакциясы УКС

Бензол гомолог тарының реакция лары Бензол гомолог тарының реакциясы тек бүйырындағы көміртек атом дарымен жұреді. Орын басу реакция лары ароматы сакинасымен байланған көміртек атомында жұреді (α-атом «С»). h 1-хлор-1-фенилэтан

Бензой қышқылы Бензол гомолог тарының тотығу реакциясы Бензол сақинасының бүйырындағы алкилрадикал дары (α - атом «С») тотығады карбоксил тобина дейін (радикалдың узындығына байланыссыз). Тотықтырғыштар: HNO 3, K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4, KMnO 4 + H 2 SO 4.

ЛИТЕРАТУРА: Основная: 1. Тюкавкина Н.А. « Органическая химия», Кн.1: Основной курс-М., «Дрофа», 2002, 640 с., Кн.2:Специальный курс-М., «Дрофа»,2008, 592 с. 2. «Руководство к лабораторным занятиям по органической химии» под редакцией Тюкавкиной Н.А., М., «Дрофа», 2003, 384 с. Дополнительная: 1. Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. « Биоорганическая химия», М.,2006, 544 с. 2. Ильясова М.И., Алмабекова А.А. « Тестовые задания по органической химии для самостоятельной работы студентов», Алматы,2006,40